Керамический песок с покрытием для литейного производства

Керамический песок с покрытием для литейного производства

Керамический песок с покрытием — это высокопроизводительный материал, используемый в литейной промышленности для изготовления форм и стержней. Он представляет собой значительное усовершенствование по сравнению с традиционным кварцевым песком, особенно для производства высокопрочных и сложных отливок.

Проще говоря, это  керамический песок (высший базовый материал), покрытый связующим веществом на основе термореактивной смолы («клей») , специально разработанный для отверждения под воздействием тепла.

1. Что такое основа «Керамический песок»?

Основное преимущество заключается в основном материале, часто называемом  керамическими шариками  или  сферическим керамическим песком . Это не природный песок, а искусственный продукт, обычно получаемый путём плавки высококачественного боксита в электродуговой печи с последующим распылением для формирования мелких сферических шариков.

Основные свойства керамического песчаного основания:

• Сферическая форма:  Идеально круглые частицы обладают превосходной текучестью, что позволяет им плотно и равномерно заполнять сложные формы.

• Низкое тепловое расширение:  это его важнейшее свойство. В отличие от кварцевого песка, который значительно расширяется при нагревании, керамический песок расширяется очень мало. Это практически исключает литейные дефекты, такие как  прожилки  (трещины в песке, заполняемые металлом).

• Высокая огнеупорность:  имеет очень высокую температуру плавления (более 1790 °C), что делает его пригодным для литья всех металлов, включая сталь и высоколегированные чугуны.

• Высокая прочность и долговечность:  спеченные плотные шарики очень прочны и устойчивы к механическому разрушению, что обеспечивает отличную утилизацию и повторное использование.

• Химическая инертность:  нейтрален (не является ни кислотным, ни щелочным), что делает его совместимым с различными связующими системами.

2. Процесс «покрытия»: создание покрытого песка

Процесс «покрытия» аналогичен процессу производства стандартного песка со смоляным покрытием, известному как  процесс горячего покрытия :

1. Нагрев:  Керамический песок нагревается до определенной температуры (около 140-160°C).

2. Смешивание/Покрытие:  Горячий песок перемешивается в миксере. Добавляется термореактивная  фенольная смола  , которая расплавляется и покрывает поверхность каждой сферической частицы песка.

3. Добавление катализатора:  отвердитель (обычно  гексамин  или «уротропин») добавляется для ускорения отверждения смолы при последующем нагревании.

4. Смазка:  для улучшения текучести и предотвращения слеживания при хранении добавляют  такие добавки, как  стеарат кальция .

5. Охлаждение и просеивание:  Смесь охлаждают и просеивают для получения сыпучего, готового к использованию продукта.

3. Основные преимущества керамического песка с покрытием

Сочетание превосходного базового материала и смоляного покрытия обеспечивает исключительные преимущества:

• Устранение дефектов в виде ужимин:  благодаря близкому к нулю тепловому расширению в стержне/форме не образуются трещины, что приводит к значительному снижению процента брака при производстве сложных отливок, таких как блоки двигателей и головки цилиндров.

• Превосходное качество поверхности отливок:  сферические, гладкие частицы и низкая реакционная способность позволяют получать отливки с очень чистыми и гладкими поверхностями.

• Отличная текучесть:  стержни и формы можно упаковывать более плотно и равномерно, обеспечивая передачу мелких деталей с высокой точностью размеров.

• Снижение расхода смолы:  поскольку сферические частицы имеют меньшую площадь поверхности и требуют меньше смолы для эффективного связывания, расход может быть  на 15–30% меньше,  чем при использовании угловатого кварцевого песка. Это также снижает газообразование при заливке.

• Высокая прочность сердечника:  прочные, долговечные частицы песка и эффективное смоляное покрытие позволяют получать очень прочные сердечники, способные выдерживать сложные, тонкие сечения.

• Отличная пригодность к переработке:  керамические шарики прочны и могут быть переработаны много раз после термического удаления смолы, что повышает долгосрочную экономическую эффективность.

4. Распространенные применения

• Автомобильная промышленность:  блоки двигателей, головки цилиндров, выпускные коллекторы.

• Гидравлические компоненты:  сложные корпуса клапанов и корпусы насосов.

• Отливки из высоколегированной стали:  там, где решающее значение имеет стойкость к пригару и проникновению.

• Любая сложная сердцевина  , склонная к образованию прожилок или требующая высококачественной отделки поверхности.